• 제목/요약/키워드: Parallel Computing

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Peptide Nucleic Acid(PNA)를 이용한 antisense 기법에 적용할 병렬 컴퓨팅용 Bioinformatics tool 개발 (Developing a Bioinformatics Tool for Peptide Nucleic Acid (PNA) antisense Technique Utilizing Parallel Computing System)

  • 김성조;전호상;홍승표;김현창;김한집;민철기
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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    • pp.43-45
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    • 2006
  • Unlike RNA interference, whose usage is limited to eukaryotic cells, Peptide Nucleic Acid (PNA) technique is applicable to both eukaryotic and prokaryotic cells. PNA has been proven to be an effective agent for blocking gene expressions and has several advantages over other antisense techniques. Here we developed a parallel computing software that provides the ideal sequences to design PNA oligos to prevent any off-target effects. We applied a new approach in our location-finding algorithm that finds a target gene from the whole genome sequence. Message Passing Interface (MPI) was used to perform parallel computing in order to reduce the calculation time. The software will help biologists design more accurate and effective antisense PNA by minimizing the chance of off-target effects.

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항공기 Wing-box 구조해석을 위한 비선형 쉘 유한요소 및 병렬계산 기법 개발 (Nonlinear Shell Finite Element and Parallel Computing Algorithm for Aircraft Wing-box Structural Analysis)

  • 김혜진;김성환;홍지우;조해성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권8호
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    • pp.565-571
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    • 2020
  • 본 논문에서는 항공기 Wing-box 모델에 대한 비선형 구조해석의 계산을 정확하고 효율적으로 수행하기 위해 병렬계산 알고리즘을 개발하였다. 이를 위해 co-rotation 이론 기반 비선형 쉘 요소를 적용하였으며 요소기반 분할 병렬계산 알고리즘을 개발하였다. 기 개발 해석은 선행연구결과 및 기존 상용프로그램의 예측결과와 비교하여 정확성을 확인하였으며 병렬계산의 효율성을 분석하였다. 마지막으로 고세장비 날개 wing-box 구조에 적용하였으며 단방향 공력-구조 결합해석을 수행하였다.

A Parallel Genetic Algorithm for Solving Deadlock Problem within Multi-Unit Resources Systems

  • Ahmed, Rabie;Saidani, Taoufik;Rababa, Malek
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권12호
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    • pp.175-182
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    • 2021
  • Deadlock is a situation in which two or more processes competing for resources are waiting for the others to finish, and neither ever does. There are two different forms of systems, multi-unit and single-unit resource systems. The difference is the number of instances (or units) of each type of resource. Deadlock problem can be modeled as a constrained combinatorial problem that seeks to find a possible scheduling for the processes through which the system can avoid entering a deadlock state. To solve deadlock problem, several algorithms and techniques have been introduced, but the use of metaheuristics is one of the powerful methods to solve it. Genetic algorithms have been effective in solving many optimization issues, including deadlock Problem. In this paper, an improved parallel framework of the genetic algorithm is introduced and adapted effectively and efficiently to deadlock problem. The proposed modified method is implemented in java and tested on a specific dataset. The experiment shows that proposed approach can produce optimal solutions in terms of burst time and the number of feasible solutions in each advanced generation. Further, the proposed approach enables all types of crossovers to work with high performance.

이동 에이전트를 이용한 병렬 인공신경망 시뮬레이터 (The Parallel ANN(Artificial Neural Network) Simulator using Mobile Agent)

  • 조용만;강태원
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제13B권6호
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    • pp.615-624
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    • 2006
  • 이 논문은 이동 에이전트 시스템에 기반을 둔 가상의 병렬분산 컴퓨팅 환경에서 병렬로 수행되는 다층 인공신경망 시뮬레이터를 구현하는 것을 목적으로 한다. 다층 신경망은 학습세션, 학습데이터, 계층, 노드, 가중치 수준에서 병렬화가 이루어진다. 이 논문에서는 네트워크의 통신량이 상대적으로 적은 학습세션 및 학습데이터 수준의 병렬화가 가능한 신경망 시뮬레이터를 개발하고 평가하였다. 평가결과, 학습세션 병렬화와 학습데이터 병렬화 성능분석에서 약 3.3배의 학습 수행 성능 향상을 확인할 수 있었다. 가상의 병렬 컴퓨터에서 신경망을 병렬로 구현하여 기존의 전용병렬컴퓨터에서 수행한 신경망의 병렬처리와 비슷한 성능을 발휘한다는 점에서 이 논문의 의의가 크다고 할 수 있다. 따라서 가상의 병렬 컴퓨터를 이용하여 신경망을 개발하는데 있어서, 비교적 시간이 많이 소요되는 학습시간을 줄임으로서 신경망 개발에 상당한 도움을 줄 수 있다고 본다.

모바일 볼륨 가시화 시스템 개발 (Development of Mobile Volume Visualization System)

  • 박상훈;김원태;임인성
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제12권5호
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    • pp.286-299
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    • 2006
  • 모델링 시뮬레이션 그리고 센서 장비 기술의 지속적인 발전으로 최근에 매우 높은 해상도를 갖는 방대한 크기의 볼륨 데이타들이 일반화되고 있다. 과학적 가시화 분야에서, 이러한 데이타를 고성능 병렬 컴퓨터를 사용하여 효과적으로 가시화하기 위한 다양한 대화식 실시간 기법들이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 모바일 클라이언트, 게이트웨이, 병렬 렌더링 서버로 구성되는 모바일 볼륨 가시화 시스템의 개발에 관해 설명한다. 모바일 클라이언트는 병렬 렌더링 서버에게 전달할 렌더링 / 뷰잉 파라미터를 설정할 수 있는 기능뿐만 아니라, 관심이 있는 특정 영역을 점진적으로 높은 해상도의 영상을 이용해 탐색할 수 있는 기능을 제공한다. 게이트웨이는 안정적인 서비스를 위해 모바일 클라이언트와 병렬 렌더링 서버 사이에서 주고받는 요청과 응답을 관리하는 역할을 한다. 병렬 렌더링 서버는 클라이언트로부터 전달받은 렌더링 컨텍스트를 이용하여 정의된 특정 부분 볼륨을 가시화하고, 고해상도의 최종 영상을 클라이언트에게 되돌려 주는 작업을 수행한다. 제안된 시스템은 PDA를 갖고 있는 여러 사용자가 협력작업(CSCW) 모드를 통해 동시에 볼륨 데이타 가운데 공통으로 관심을 갖는 특정 부분, 렌더링 컨텍스트, 그리고 최종 영상을 공유할 수 있도록 설계되었다.

병렬 컴퓨팅 기반 다분야통합최적설계 지원 설계 프레임워크 (Parallel Computing Based Design Framework for Multidisciplinary Design Optimization)

  • 주민식;이용빈;이세정;최동훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.34-41
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    • 2005
  • 엔지니어링 분야의 병렬 컴퓨터 시스템은 일반적으로 초대형 구조해석이나 항공분야에 많이 적용되어 대형 설계문제의 긴 해석시간을 단축하였다. 슈퍼컴퓨터나 다수의 컴퓨터를 사용하여 해석시간을 단축하는 효과는 다분야통합최적설계의 설계시간을 줄이는데 사용 할 수가 있다. 하지만 기존의 상용 MDO 프레임워크의 다분야통합최적화 설계 프로세스는 해석 프로그램을 순차적으로 호출하는 방식으로 동작하여 설계 해를 도출하는 방식으로 비효율적이다. 본 연구에서는 이런 문제를 해결하기 위해서 병렬 설계 프로세스를 도입하여 수행할 수 있는 MDO 프레임워크를 개발하였다. 개발된 MDO 프레임워크를 검증하기 위해서 수식 문제 및 모터설계 문제와 헬기설계 문제를 적용하여 유효성을 검증하였으며, 설계 해를 도출하기 까지 걸리는 총 설계시간을 혁신적으로 줄임으로써 기존의 MDO 프레임워크에 비해 우수성을 증명하였다.

Parallel damage detection through finite frequency changes on multicore processors

  • Messina, Arcangelo;Cafaro, Massimo
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제63권4호
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    • pp.457-469
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    • 2017
  • This manuscript deals with a novel approach aimed at identifying multiple damaged sites in structural components through finite frequency changes. Natural frequencies, meant as a privileged set of modal data, are adopted along with a numerical model of the system. The adoption of finite changes efficiently allows challenging characteristic problems encountered in damage detection techniques such as unexpected comparison of possible shifted modes and the significance of modal data changes very often affected by experimental/environmental noise. The new procedure extends MDLAC and exploits parallel computing on modern multicore processors. Smart filters, aimed at reducing the potential damaged sites, are implemented in order to reduce the computational effort. Several use cases are presented in order to illustrate the potentiality of the new damage detection procedure.

Interprocedural Transformations for Parallel Computing

  • Park, Doo-Soon;Choi, Min-Hyung
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.1700-1708
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    • 2006
  • Since the most program execution time is consumed in a loop structure, extracting parallelism from loop programs is critical for the taster program execution. In this paper, we proposed data dependency removal method for a single loop. The data dependency removal method can be applied to uniform and non-uniform data dependency distance in the single loop. Procedure calls parallelisms with only a single loop structure or procedure call most of other methods are concerned with the uniform code within the uniform data dependency distance. We also propose an algorithm, which can be applied to uniform, non-uniform, and complex data dependency distance among the multiple procedures. We compared our method with conventional methods using CRAY-T3E for the performance evaluation. The results show that the proposed algorithm is effective.

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Application of computational technologies to R/C structural analysis

  • Hara, Takashi
    • Computers and Concrete
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    • 제8권1호
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    • pp.97-110
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    • 2011
  • In this paper, FEM procedure is applied to the static and dynamic analyses of R/C structures. Simple R/C shell structure is solved by using FEM procedures and the experimental evaluations are performed to represent the applicability of FEM procedure to R/C structures. Also, R/C columns are analyzed numerically and experimentally. On the basis of these results, FEM procedures are applied to the R/C cooling tower structures assembled by huge R/C shell structure and a lot of discrete R/C columns. In this analysis, the parallel computing procedures are introduced into these analyses to reduce the computational effort. The dynamic performances of R/C cooling tower are also solved by the application of parallel computations as well. From the numerical analyses, the conventional FEM procedures combined with computational technologies enables us to design the huge R/C structures statically and dynamically.

A PARALLEL ALGORITHM FOR CONSTRUCTING THE CONVEX-HULL OF A SIMPLE POLYGON

  • Min, Young-Sik;Lee, Kyeong-Sin
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제6권1호
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    • pp.279-289
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    • 1999
  • Given n points in the plane the planar convex hull prob-lem in that of finding which of these points belong to the perimeter of the smallest convex region (a polygon) containing all n points. Here we suggest two kinds of methods. First we present a new sequential method for constructing the pla-nar convex hull O(1.5n) time in the quadratic decision tree model. Second using the sequential method we suggest a new parallel algo-rithm which solve the planar convex hull O(1.5n/p) time on a maspar Machine (CREW-PRAM) with O(n) processors. Also when we run on a maspar Machine we achieved a 37. 156-fold speedup with 64 pro-cessor.